Nel Mieloma Multiplo è presente una perturbazone della Nicchia Midollare dovuta alla presenza del clone plasmacellulare.
Lo sviluppo dei nuovi vasi ed il depauperamento del compartimento osseo rappresentano momenti essenziali nella patogenesi della malattia. Si mostrano pertanto, particolarmente vantaggiosi quei farmaci che possono intervenire modificando l’evoluzione di questi due processi. Questo approccio terapeutico mirato (Target Therapy) rappresenta uno strumento efficace nel trattamento della patologia mielomatosa [60].
Tra i farmaci più efficaci e comunemente usati nel trattamento del MM c’è il Bortezomib, un inibitore del proteosoma. Questo farmaco può avere un ruolo critico nella regolazione della proliferazione e differenziazione degli osteoblasti e ciò è stato dimostrato sia in vitro che in vivo in esperimenti effettuati su topi [63].
I nostri risultati dimostrano un ulteriore effetto diretto del Bortezomib sulle MPCs (i progenitori delle MSCs) e quindi un’azione a monte rispetto al differenziamento degli osteoblasti stessi. Per meglio comprendere la fisiopatologia del MM infatti, è necessario porre attenzione anche al microambiente, che rappresenta la cornice essenziale in cui si sviluppa la malattia. All’interno di questa cornice assumono grande importanza proprio le cellule MPCs: questi progenitori mesenchimali mostrano un primitivo coinvolgimento che può condizionare le popolazioni cellulari stromali che da essi originano. È possibile ritenere quindi che l’alterazione delle MPCs nel MM, dimostrata dai nostri precedenti esperimenti, sia responsabile delle lesioni osteolitiche che caratterizzano la malattia. In conseguenza di ciò, i risultati qui riportati, dimostrano uno stimolo del Bortezomib sul differenziamento da MPCs a MSCs che potrebbe essere alla base del documentato recupero osteogenico nei pazienti trattati.
Un possibile meccanismo che cerchi di spiegare i risultati ottenuti in questo lavoro è collegabile all’azione inibitoria del Bortezomib su una via di segnalazione cellulare denominata “via di Wnt non canonica: Wnt5/ Calmodulina”. Questa via infatti regola il passaggio differenziativo da MPCs ad MSCs.
Wnt rappresenta una famiglia di proteine che partecipano ad una serie di processi biologici cellulari come l’embriogenesi, l’organogenesi e la cancerogenesi [65]. Sono proteine altamente conservate che secernono ligandi ricchi di cisteina per unirsi ad uno dei recettori Frizzled (FDZ). Ad oggi sono state identificate 19 proteine Wnt nell’uomo insieme a 10 recettori FZD. Il legame delle Wnt con i rispettivi FZD determina l’attivazione di diverse vie (fig.15):
- la via canonica che coinvolge l’attivazione della β-catenina;
- e le vie β-catenina indipendenti che agiscono tramite l’azione di fosfochinasi, come JNK, CaMK-II, PKC e Calmodulina/ NF-AT [62]. Entrambe le vie hanno dimostrato di giocare un ruolo significativo nel controllo dell’osteoblastogenesi e nella formazione ossea. In diversi casi clinici infatti, sono state trovate mutazioni nei complessi recettore-proteina Wnt associabili a cambiamenti della densità minerale ossea e ad un maggior numero di fratture [65].
Sia la via canonica che quelle non canoniche sono implicate nella differenziazione e nella proliferazione mesenchimale. In MSCs coltivate, la via canonica sembra stimolare la proliferazione e l’auto-rinnovamento, mentre la via non canonica Wnt5a/JNK inibisce la proliferazione e promuove il differenziamento osteogenico [62].
Per quanto riguarda le vie β-catenina indipendenti, bisogna precisare l’esistenza di due rami. Il primo è generalmente chiamato via Wnt/JNK ed attiva piccole GTPasi quali Rac, Rho, CDC42 e più a valle JNK. L’altra via non canonica Wnt-mediata invece, stimola l’aumento intracellulare di Ca2+, eventualmente mediato da proteine G. Questa via attiva più target a valle come la proteina chinasi C (PKC) e Ca-calmodulina chinasi II (CaMKII). I livelli elevati di Ca2+ possono attivare la calcineurina fosfatasi che induce la defosforilazione del fattore nucleare di trascrizione delle cellule T attivate (NFAT), provocando un accumulo di NFAT nel nucleo e l’attivazione dei geni bersaglio [61]. Sembra essere proprio quest’ultima via a regolare il differenziamento da MPCs ad MSCs. La proteina Wnt più rappresentativa di entrambe le vie sembrerebbe essere la Wnt5a. Questa regola una varietà di funzioni cellulari, come la proliferazione, la differenziazione, la migrazione, l’adesione e la polarità, svolgendo un ruolo chiave in una varietà di processi
cellulari durante lo sviluppo e la carcinogenesi [64]. È importante sottolineare che l’espressione della proteina Wnt5a è controllata da NF-kB, che può essere implicato come mediatore essenziale non solo per le infezioni, ma anche per lo sviluppo del cancro [61].
È proprio il ruolo esercitato da NF-kB che potrebbe spiegare l’azione del Bortezomib. Questo farmaco infatti ha come meccanismo principale l’inibizione di tale fattore.
Fig 15- Pathway di Wnt: via β-catenina dipendente (o canonica) e β- catenina indipendente (o non canonica). La via canonica vede l’iniziale
coinvolgimento di recettori di membrana (Frizzled e LRP5/6) attivati dal legame con Wnt3a. Tale legame, per mezzo della proteina intracellulare Dvl, induce l’inibizione di un complesso proteico (axin, APC, CKI, GSK3) che impedisce la fosforilazione della β-catenina e la sua conseguente degradazione mediata dal sistema ubiquitina-proteosoma. In questa maniera la β-catenina si accumula all’interno della cellula e migra nel nucleo dove stimola la trascrizione genica (TCF/LEF). Questa via regola la differenziazione e soprattutto la proliferazione cellulare. La via non canonica invece non vede la β-catenina come protagonista. Wnt5a si lega al recettore Frizzled che lega, sul lato intracitoplasmatico, la Dvl. Questa via causa l’attivazione di una proteina G eterotrimerica che porta ad un aumento dei livelli di Ca2+ attraverso un meccanismo dipendente da una protein kinasi C (PKC). Si attiva così la calcineurina ed altre protein kinasi (CamKII) che portano all’attivazione del fattore di trascrizione NFAT. Alternativamente, Wnt può stimolare delle kinasi intracellulari che comportano delle modificazioni sul citoscheletro regolando così la polarità e la migrazione cellulare.
Nei nostri esperimenti è stato anche riscontrato che i campioni trattati con Bortezomib hanno un minor sprouting angiogenetico. Ciò avvalora quindi l’ipotesi secondo cui il Bortezomib sia anche in grado di inibire l’angiogenesi delle MPCs.
L’esatto meccanismo della diminuzione della densità microvascolare operato dal Bortezomib nei pazienti con MM è ancora indefinito; tuttavia si suppone che alla base della sua azione ci sia un blocco della stimolazione sia diretta che indiretta. Il Bortezomib infatti influisce sull’espressione di geni coinvolti nella cascata angiogenica (VEGF, IL-6, Ang-1, Ang-2 e IGF- I) e sulla secrezione di importanti citochine pro-angiogenetiche come l’IL-6 [66].
Il nostro lavoro costituisce quindi una delle prime evidenze di un’ulteriore azione diretta sui precursori angiogenetici.
Pertanto i risultati dei due esperimenti svolti rafforzano l’idea che le MPCs siano un ulteriore bersaglio del farmaco da noi studiato. Le MPCs si delineano quindi come nuove protagoniste all’interno della terapia del MM. A tal proposito, sarebbe opportuno valutare ulteriormente l’efficacia della nuove terapie e gli effetti che queste possono esercitare sulle MPCs/MSCs e sul microambiente.